JP4764128B2 - Fluid mixing device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、時間的に物性値が変化する燃料ガスを分配してから時間的な遅れをもって混合する流体混合装置に関する。 The present invention relates to a fluid mixing device that distributes a fuel gas whose physical property value changes with time and mixes the fuel gas with a time delay.
例えば、一般的なガスタービンコンバインドサイクル発電設備にて、ガスタービンは圧縮機と燃焼器とタービンとを有しており、圧縮機で高圧となった空気と、圧縮機で高圧となり、且つ、熱交換器のヒータで高温となった燃料ガスが燃焼器に送られて燃焼し、タービンを駆動する。そして、ガスタービンで発生した高温の排気ガスは排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービンに送って発電機を運転する。そして、蒸気タービンで冷却された復水を排熱回収ボイラに戻して過熱し、再び蒸気を生成して蒸気タービンに送っている。 For example, in a general gas turbine combined cycle power generation facility, a gas turbine has a compressor, a combustor, and a turbine. Air that has become high pressure in the compressor, high pressure in the compressor, and heat Fuel gas heated to high temperature by the heater of the exchanger is sent to the combustor and combusted to drive the turbine. The high-temperature exhaust gas generated in the gas turbine is sent to the exhaust heat recovery boiler to generate steam, and the generated steam is sent to the steam turbine to operate the generator. Then, the condensate cooled by the steam turbine is returned to the exhaust heat recovery boiler and overheated, and steam is generated again and sent to the steam turbine.
このような発電設備にて、製鉄プラントから生成されるガスをガスタービンの燃料ガスとして利用することが考えられている。この場合、製鉄プラントが直接還元炉(FINEXまたはCOREX)で発生した副生ガスである場合、このガスが低カロリーで、且つ、時間的に物性値が変化する特性を有していることからガスタービンを安定して燃焼させるための技術が必要となる。 In such a power generation facility, it is considered to use a gas generated from an iron manufacturing plant as a fuel gas for a gas turbine. In this case, when the steel plant is a by-product gas generated in a direct reduction furnace (FINEX or COREX), the gas is low in calories and has a characteristic that the physical property value changes with time. A technique for stably burning the turbine is required.
上述したように、製鉄プラントから生成されるガスをガスタービンの燃料ガスとして利用する場合、ガスタービンを安定して燃焼させることが困難な場合がある。即ち、ガスタービンでは、発電機出力等の要求される運転特性を実現するために高圧空気に見合った燃料ガスを燃焼器に送って燃焼してタービンを駆動している。ところが、直接還元炉で発生した副生ガスは、低カロリーで、且つ、このカロリーが時間的に急に変化することがあり、この場合は、ガスタービンに投入される熱量が急変することになるため、ガスタービンを安定して燃焼させることができない。そのため、この副生ガスを時間的な物性値変化を緩和させた状態でガスタービンに供給することが必要となる。 As described above, when the gas generated from the steel manufacturing plant is used as the fuel gas of the gas turbine, it may be difficult to stably burn the gas turbine. That is, in a gas turbine, in order to realize required operation characteristics such as a generator output, fuel gas corresponding to high-pressure air is sent to a combustor and burned to drive the turbine. However, the by-product gas generated in the direct reduction furnace has a low calorie, and this calorie may change abruptly in time. In this case, the amount of heat input to the gas turbine changes abruptly. Therefore, the gas turbine cannot be stably burned. For this reason, it is necessary to supply this by-product gas to the gas turbine in a state in which the change in physical property value over time is relaxed.
なお、異なる流体を均一に混合するものとして、上述した特許文献1に記載されたフローミキサーがあるが、このフローミキサーは、混合する流体の流速を任意に調整して流体を均一に混合するものであり、一種類のガスにおける時間的な急変を均一化するものではない。
In addition, there exists the flow mixer described in the above-mentioned
本発明は上述した課題を解決するものであり、時間的に物性値が変化する流体の変化量を緩和して汎用可能とした流体混合装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fluid mixing apparatus that can be widely used by reducing the amount of change in fluid whose physical property value changes with time.
上記の目的を達成するための請求項1の発明の流体混合装置は、上流側配管と、下流側配管と、前記上流側配管と前記下流側配管とを連結する複数の分岐通路と、前記上流側配管から前記複数の分岐通路に導入された流体を該分岐通路ごとに異なる時間をもって前記下流側配管に供給して混合する流体供給手段を具え、前記流体供給手段は、長さの異なる前記複数の分岐通路により構成され、前記複数の分岐通路は、断面積が同一で、端部が前記上流側配管及び前記下流側配管の外周面に対して周方向均等間隔で対称に連結されたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the fluid mixing apparatus according to the first aspect of the present invention includes an upstream pipe, a downstream pipe, a plurality of branch passages connecting the upstream pipe and the downstream pipe, and the upstream Fluid supply means for supplying and mixing the fluid introduced from the side pipe into the plurality of branch passages to the downstream side pipe at different times for each branch passage, and the fluid supply means includes the plurality of fluid pipes having different lengths. The plurality of branch passages have the same cross-sectional area, and the end portions are symmetrically connected to the outer peripheral surfaces of the upstream side pipe and the downstream side pipe at equal intervals in the circumferential direction. It is a feature.
請求項2の発明の流体混合装置では、前記流体供給手段は、容積の異なる前記複数の分岐通路により構成されたことを特徴としている。 In the fluid mixing apparatus according to a second aspect of the present invention, the fluid supply means is constituted by the plurality of branch passages having different volumes.
請求項3の発明の流体混合装置では、前記流体は、時間的に物性値が変化するガスであることを特徴としている。 In the fluid mixing apparatus of the invention of claim 3, the fluid is a gas whose physical property value changes with time.
請求項1の発明の流体混合装置によれば、上流側配管と下流側配管とを連結する複数の分岐通路を設けると共に、上流側配管から複数の分岐通路に導入された流体をこの分岐通路ごとに異なる時間をもって下流側配管に供給して混合する流体供給手段を設け、流体供給手段を長さの異なる複数の分岐通路により構成し、複数の分岐通路を、断面積が同一で、端部を上流側配管及び下流側配管の外周面に対して周方向均等間隔で対称に連結したので、上流側配管から複数の分岐通路に導入した流体は、流体供給手段により各分岐通路ごとに異なる時間をもって下流側配管に供給して混合されることとなり、下流側配管では、時間的に物性値が変化する流体の変化量が緩和され、この流体を広く利用することが可能となる。また、上流側配管から複数の分岐通路に導入した流体は、長さの異なる各分岐通路により異なる時間をもって下流側配管に供給して混合されることとなり、下流側配管では、時間的に物性値が変化する流体の変化量を緩和することができる。更に、上流側配管の流体は、対称に連結された各分岐通路へ均一に導入されることとなり、時間的に物性値が変化する流体の変化量を適正に緩和することができる。 According to the fluid mixing device of the first aspect of the present invention, a plurality of branch passages for connecting the upstream side pipe and the downstream side pipe are provided, and the fluid introduced from the upstream side pipe to the plurality of branch passages is supplied to each branch passage. Provided with fluid supply means for supplying and mixing to the downstream pipe at different times , the fluid supply means is constituted by a plurality of branch passages having different lengths, and the plurality of branch passages have the same cross-sectional area and end portions Since the upstream pipe and the downstream pipe are connected symmetrically at equal intervals in the circumferential direction , the fluid introduced from the upstream pipe into the plurality of branch passages has different times for each branch passage by the fluid supply means. The downstream pipe is supplied and mixed. In the downstream pipe, the change amount of the fluid whose physical property value changes with time is relaxed, and this fluid can be widely used. In addition, the fluid introduced into the plurality of branch passages from the upstream side pipe is supplied to and mixed with the downstream side pipes at different times by the branch passages having different lengths. The amount of change in the fluid that changes can be reduced. Further, the fluid in the upstream side pipe is uniformly introduced into each of the symmetrically connected branch passages, and the change amount of the fluid whose physical property value changes with time can be moderated appropriately.
請求項2の発明の流体混合装置によれば、流体供給手段を異なる複数の分岐通路により構成したので、上流側配管から複数の分岐通路に導入した流体は、容積の異なる各分岐通路により異なる時間をもって下流側配管に供給して混合されることとなり、下流側配管では、時間的に物性値が変化する流体の変化量を緩和することができる。 According to the fluid mixing device of the second aspect of the present invention, since the fluid supply means is constituted by a plurality of different branch passages, the fluid introduced into the plurality of branch passages from the upstream pipe has different times depending on the branch passages having different volumes. Therefore, the amount of change in the fluid whose physical property value changes with time can be reduced in the downstream side piping.
請求項3の発明の流体混合装置によれば、流体を時間的に物性値が変化するガスとしたので、時間的に物性値が変化するガスの物性値変化量を適正に緩和することができる。 According to the fluid mixing device of the third aspect of the present invention, since the fluid is a gas whose physical property value changes over time, the amount of change in the physical property value of the gas whose physical property value changes over time can be moderated appropriately. .
以下に添付図面を参照して、本発明に係る流体混合装置の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Exemplary embodiments of a fluid mixing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、本発明の実施例1に係る流体混合装置を表す概略構成図、図2は、実施例1の流体混合装置の正面図、図3は、所定時間におけるガスの混合比を表すグラフ、図4は、副生ガスにおける熱量の時間的変化と実施例1の流体混合装置により混合された副生ガスにおける熱量の時間的変化を表すグラフである。 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fluid mixing apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the fluid mixing apparatus according to the first embodiment, and FIG. 3 is a graph illustrating a gas mixing ratio at a predetermined time. FIG. 4 is a graph showing a temporal change in the amount of heat in the byproduct gas and a temporal change in the amount of heat in the byproduct gas mixed by the fluid mixing apparatus of Example 1.
実施例1の流体混合装置は、ガスタービンコンバインドサイクル発電設備にて、直接還元炉(FINEXまたはCOREX)などの製鉄プラントから排出される副生ガスをガスタービンの燃料ガスとして利用するために、この時間的に物性値が変化する副生ガスの物性値変化量を緩和してガスタービンに供給するようにしたものである。このガスタービンコンバインドサイクル発電設備は、ガスタービン、排ガスボイラ、蒸気タービンなどを組み合わせたプラントである。即ち、製鉄プラントから排出された副生ガスを、実施例1の流体混合装置により変化量を緩和し、燃焼器に送って燃焼させてタービンを駆動する。そして、ガスタービンで発生した高温の排気ガスを排熱回収ボイラに送って蒸気を生成し、生成された蒸気を蒸気タービンに送って発電機を運転する。そして、蒸気タービンで冷却された復水を排熱回収ボイラに戻して過熱し、再び蒸気を生成して蒸気タービンに送っている。 The fluid mixing apparatus of Example 1 uses this by-product gas discharged from an iron manufacturing plant such as a direct reduction furnace (FINEX or COREX) as a gas turbine fuel gas in a gas turbine combined cycle power generation facility. The change in the physical property value of the by-product gas, whose physical property value changes with time, is relaxed and supplied to the gas turbine. This gas turbine combined cycle power generation facility is a plant that combines a gas turbine, an exhaust gas boiler, a steam turbine, and the like. That is, the amount of change in the by-product gas discharged from the steelmaking plant is reduced by the fluid mixing device of the first embodiment, and the change is sent to the combustor for combustion to drive the turbine. Then, the high-temperature exhaust gas generated in the gas turbine is sent to the exhaust heat recovery boiler to generate steam, and the generated steam is sent to the steam turbine to operate the generator. Then, the condensate cooled by the steam turbine is returned to the exhaust heat recovery boiler and overheated, and steam is generated again and sent to the steam turbine.
このようなガスタービンコンバインドサイクル発電設備に適用された実施例1の流体混合装置において、図1及び図2に示すように、上流側配管11は、その上流端部が図示しない製鉄プラントに連結される一方、下流端部が閉塞されており、製鉄プラントで発生した副生ガス(流体)が流動する。下流側配管12は、その上流端部が閉塞される一方、下流端部が図示しないガスタービンの燃焼器に連結されている。この場合、製鉄プラントで発生した副生ガスは、時間的に物性値が変化するガスである。
In the fluid mixing apparatus of the first embodiment applied to such a gas turbine combined cycle power generation facility, as shown in FIGS. 1 and 2, the
上流側配管11の下流端部と下流側配管12の上流端部は、複数(本実施例では、10本)の分岐通路21〜30により連結されている。この各分岐通路21〜30は、一端部が上流側配管11の外周面に連結される一方、他端部が下流側配管12の外周面に連結されており、この場合、各分岐通路21〜30は、各端部が上流側配管11及び下流側配管12に対して対称に連結されている。即ち、各分岐通路21〜30の端部は、上流側配管11及び下流側配管12の外周面に周方向均等間隔で連結されている。
The downstream end of the
また、この分岐通路21〜30は、上流側配管11からこの各分岐通路21〜30に導入された流体を、各分岐通路21〜30ごとに異なる時間をもって下流側配管12に供給して混合する流体供給手段を有している。本実施例にて、この流体供給手段は、長さの異なる各分岐通路21〜30により構成している。
Further, the
即ち、各分岐通路21〜30の軸方向長さLは同じであるが、径方向長さR1〜R10が異なっており、下記の関係となっている。なお、各分岐通路21〜30の内径、つまり、断面積は同一で、長手方向においても均一となっている。
R10=10R1
R9=9R1
R8=8R1
R7=7R1
R6=6R1
R5=5R1
R4=4R1
R3=3R1
R2=2R1
That is, the axial length L of each of the
R 10 = 10R 1
R 9 = 9R 1
R 8 = 8R 1
R 7 = 7R 1
R 6 = 6R 1
R 5 = 5R 1
R 4 = 4R 1
R 3 = 3R 1
R 2 = 2R 1
従って、上流側配管11を流れる副生ガスは、その下流端部で分岐されて各分岐通路21〜30に導入し、この各分岐通路21〜30を通って下流側配管12に供給されて合流する。このとき、各分岐通路21〜30の長さが異なるため、上流側配管11から各分岐通路21〜30に導入された副生ガスは、時間的な遅れをもって下流側配管12に至る。即ち、図3に示すように、各分岐通路21〜30を通って下流側配管12に供給された副生ガスは、遅れ時間Sだけずれて下流側配管12に至ることとなり、この下流側配管12で時間的に異なるガスが混合されることとなり、副生ガスが持つ物性値の変化量が緩和され、ほぼ経時的に平均化された熱量となる。つまり、上流側配管11の副生ガスが各分岐通路21〜30により時間的な遅れをもって下流側配管12に供給されることで、上流側配管11の副生ガスは所定期間における移動平均処理がなされて下流側配管12で合流するということである。
Therefore, the by-product gas flowing through the
この場合、各分岐通路21〜30における長さは、副生ガスの流速、必要なずらし時間(遅れ時間)Sにより決定すればよい。また、分岐通路21〜30の本数は、移動平均処理を行う時間Tとずらし時間Sにより、T/S+1として求められる。
In this case, the length in each of the
ここで、本実施例の流体混合装置の作用を具体的に説明する。図4に示すように、本実施例の流体混合装置による処理を実施する前の副生ガス(計測値)は、その熱量が時間的に急変している。一方、本実施例の流体混合装置による処理を実施した後の副生ガス(移動平均値)は、その熱量の変化が緩和され時間的な急変が抑制され、変化幅が小さくなっている。この場合、時刻t1,t2,t3,t4,t5のときの熱量がy1,y2,y3,y4,y5である場合、t1〜t5の期間の移動平均値Yは、(y1+y2+y3+y4+y5)/5となる。 Here, the operation of the fluid mixing apparatus of the present embodiment will be specifically described. As shown in FIG. 4, the amount of heat of the by-product gas (measured value) before performing the processing by the fluid mixing apparatus of the present embodiment changes rapidly with time. On the other hand, the by-product gas (moving average value) after the treatment by the fluid mixing apparatus of the present embodiment is moderated in the amount of heat, suppressed in time, and has a small change width. In this case, when the amount of heat at times t1, t2, t3, t4, and t5 is y1, y2, y3, y4, and y5, the moving average value Y in the period from t1 to t5 is (y1 + y2 + y3 + y4 + y5) / 5. .
このように実施例1の流体混合装置にあっては、製鉄プラントに連結される上流側配管11の下流端部と、ガスタービンに連結される下流側配管12の上流端部とを、複数の分岐通路21〜30により連結し、この各分岐通路21〜30の長さを異ならせることで、上流側配管11からこの各分岐通路21〜30に導入された流体を、各分岐通路21〜30ごとに異なる遅れ時間をもって下流側配管12に供給して混合するようにしている。
As described above, in the fluid mixing device according to the first embodiment, the downstream end portion of the
従って、上流側配管11を流れる副生ガスは、その下流端部で分岐されて各分岐通路21〜30に導入され、この各分岐通路21〜30を通って下流側配管12に供給されるとき、各分岐通路21〜30の長さが異なるため、副生ガスは時間的な遅れをもって下流側配管12に供給されることとなり、副生ガスが持つ物性値、つまり、熱量が移動平均処理されることでその変化量が緩和され、ほぼ経時的に平均化された熱量とすることができる。
Therefore, when the by-product gas flowing through the
また、本実施例では、分岐通路21〜30の長さを異ならせることで、副生ガスが時間的な遅れをもって下流側配管12に供給されるようにしており、簡単な構成で副生ガスの熱量を移動平均処理してその変化量を緩和することができる。
In the present embodiment, the length of the
また、本実施例では、各分岐通路21〜30の一端部を上流側配管11の外周面に連結する一方、他端部を下流側配管12の外周面に連結し、各分岐通路21〜30の端部が上流側配管11及び下流側配管12に対して対称となるように連結している。従って、上流側配管11を流れる副生ガスを、各分岐通路21〜30に均一に分配して導入することができ、副生ガスを高精度に移動平均処理することができる。
In the present embodiment, one end of each
なお、上述の実施例1では、分岐通路21〜30をコ字形状として10本設けたが、その形状や本数に限定されるものではない。この分岐通路は、上流側配管から流体を長さの異なる分岐通路ごとに異なる時間をもって下流側配管に供給して混合できればよいものであり、例えば、湾曲形状としたり、螺旋形状としてもよい。
In the above-described first embodiment, ten
図5は、本発明の実施例2に係る流体混合装置を表す概略構成図、図6は、図5のVI−VI断面図、図7は、図5のVII−VII断面図である。 5 is a schematic configuration diagram illustrating a fluid mixing apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII in FIG.
実施例2の流体混合装置において、図5乃至図7に示すように、図示しない製鉄プラントに連結された上流側配管41は、その下流端部が閉塞されており、製鉄プラントで発生した副生ガス(流体)が流動する。図示しないガスタービンの燃焼気に連結された下流側配管42は、その上流端部が閉塞されている。この場合、製鉄プラントで発生した副生ガスは、時間的に物性値が変化するガスである。
In the fluid mixing apparatus of the second embodiment, as shown in FIGS. 5 to 7, the
上流側配管41と下流側配管42との間にはタンク43が配設されており、上流側配管41の下流端部とタンク43の上部が、複数(本実施例では、10本)の第1分岐通路51〜60により連結され、タンク43の下部と下流側配管42の上流端部が、複数(本実施例では、10本)の第2分岐通路61〜70により連結されている。この各第1分岐通路51〜60は、一端部が上流側配管41の外周面に連結される一方、他端部がタンク43の上面中央部に連結され、また、各第2分岐通路61〜70は、それぞれ上流側配管41とタンク43、タンク43と下流側配管42を均等に連結している。即ち、各分岐通路51〜60は長さ・配管径・ベンド(曲げ)個数が同一であり、各分岐通路61〜70についても同様である。
A tank 43 is disposed between the
また、タンク43は、上流側配管41から第1分岐通路51〜60を介してこのタンク43に導入された流体を、異なる時間をもって第2分岐通路61〜70を介して下流側配管42に供給して混合する流体供給手段を有している。本実施例にて、この流体供給手段は、各分岐通路51〜60,61〜70と容積の異なるように区画されたタンク43により構成している。
Further, the tank 43 supplies the fluid introduced from the
即ち、タンク43は中心部を支点として10枚の隔壁43a〜43jにより10個の部屋71〜80に区画されており、第1分岐通路51〜60の端部が部屋71〜80の中心部側に連結される一方、第2分岐通路61〜70の端部が部屋71〜80の外周部側に連結されている。そして、各部屋71〜80の容積Q1〜Q10が異なっており、下記の関係となっている。
Q10=10Q1
Q9=9Q1
Q8=8Q1
Q7=7Q1
Q6=6Q1
Q5=5Q1
Q4=4Q1
Q3=3Q1
Q2=2Q1
That is, the tank 43 is divided into 10 chambers 71 to 80 by 10
Q 10 = 10Q 1
Q 9 = 9Q 1
Q 8 = 8Q 1
Q 7 = 7Q 1
Q 6 = 6Q 1
Q 5 = 5Q 1
Q 4 = 4Q 1
Q 3 = 3Q 1
Q 2 = 2Q 1
従って、上流側配管41を流れる副生ガスは、その下流端部で分岐されて各第1分岐通路51〜60を介してタンク43の各部屋71〜80に導入され、この各部屋71〜80内を外側に移動し、各第2分岐通路61〜70を介して下流側配管42に供給されて合流する。このとき、各部屋71〜80の容積が異なるため、上流側配管11から各第1分岐通路51〜60を介してタンク43の各部屋71〜80に導入された副生ガスは、時間的な遅れをもって各第2分岐通路61〜70を介して下流側配管12に至る。
Therefore, the by-product gas flowing through the
即ち、上述した実施例1と同様に、タンク43の各部屋71〜80を通って下流側配管42に供給された副生ガスは、所定の遅れ時間だけずれて下流側配管42に至ることとなり、この下流側配管42で時間的に異なるガスが混合されることとなり、副生ガスが持つ物性値の変化量が緩和され、ほぼ経時的に平均化された熱量となる。つまり、上流側配管41の副生ガスが各部屋71〜80により時間的な遅れをもって下流側配管42に供給されることで、上流側配管41の副生ガスは所定期間における移動平均処理がなされて下流側配管42で合流するということである。
That is, as in the first embodiment, the by-product gas supplied to the
このように実施例2の流体混合装置にあっては、製鉄プラントに連結される上流側配管41とガスタービンに連結される下流側配管42との間に、複数の部屋71〜80に区画されたタンク43を設け、上流側配管41の下流端部とタンク43の各部屋71〜80の上部とを第1分岐通路51〜60により連結し、タンク43の各部屋71〜80の下部と下流側配管42の上流端部とを各第2分岐通路61〜70により連結し、このタンク43の各部屋71〜80の容積を異ならせることで、上流側配管41からこのタンク43の各部屋71〜80に導入された流体を、各部屋71〜80ごとに異なる遅れ時間をもって下流側配管42に供給して混合するようにしている。
As described above, in the fluid mixing apparatus according to the second embodiment, a plurality of chambers 71 to 80 are defined between the
従って、上流側配管41を流れる副生ガスは、その下流端部で分岐されてタンク43の各部屋71〜80に導入され、この各部屋71〜80を通って下流側配管42に供給されるとき、各部屋71〜80の容積が異なるため、副生ガスは時間的な遅れをもって下流側配管42に供給されることとなり、副生ガスが持つ物性値、つまり、熱量が移動平均処理されることでその変化量が緩和され、ほぼ経時的に平均化された熱量とすることができる。
Accordingly, the by-product gas flowing through the
また、本実施例では、タンク43の各部屋71〜80の容積を異ならせることで、副生ガスが時間的な遅れをもって下流側配管42に供給されるようにしており、簡単な構成で副生ガスの熱量を移動平均処理してその変化量を緩和することができると共に、装置の大型化を抑制することができる。
In the present embodiment, the volumes of the chambers 71 to 80 of the tank 43 are made different so that the by-product gas is supplied to the
なお、上述の実施例2では、タンク43の各部屋71〜80を10分割したが、その数に限定されるものではない。また、タンク43の各部屋71〜80内に仕切り板により副生ガスの流路を形成することで、部屋71〜80に導入された副生ガスを時間的な遅れをもって確実に排出することができる。 In the above-described second embodiment, each of the rooms 71 to 80 of the tank 43 is divided into ten, but the number is not limited thereto. Moreover, by-product gas flow paths are formed in the chambers 71 to 80 of the tank 43 by partition plates, so that the by-product gas introduced into the chambers 71 to 80 can be reliably discharged with a time delay. it can.
図8は、本発明の実施例3に係る流体混合装置を表す概略構成図である。なお、前述した実施例2で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。 FIG. 8 is a schematic configuration diagram illustrating a fluid mixing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in Example 2 mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施例3の流体混合装置では、図8に示すように、上流側配管41と下流側配管42との下方にタンク43が配設されており、上流側配管41の下流端部とタンク43の上面中央部が第1分岐通路51〜60により連結され、下流側配管42とタンク43の上面外周部とが第2分岐通路61〜70により連結されている。この場合、タンク43は内部が部屋71〜80に区画されており、第1分岐通路51〜60の端部が部屋71〜80の中心部側に連結される一方、第2分岐通路61〜70の端部が部屋71〜80の外周部側に連結されている。
In the fluid mixing apparatus of the third embodiment, as shown in FIG. 8, a tank 43 is disposed below the
従って、上流側配管41を流れる副生ガスは、その下流端部で分岐されて各第1分岐通路51〜60を介してタンク43の各部屋71〜80に導入され、この各部屋71〜80内を外側に移動し、各第2分岐通路61〜70を介して下流側配管42に供給されて合流する。このとき、各部屋71〜80の容積が異なるため、上流側配管11から各第1分岐通路51〜60を介してタンク43の各部屋71〜80に導入された副生ガスは、時間的な遅れをもって各第2分岐通路61〜70を介して下流側配管12に至る。
Therefore, the by-product gas flowing through the
即ち、タンク43の各部屋71〜80を通って下流側配管42に供給された副生ガスは、所定の遅れ時間だけずれて下流側配管42に至ることとなり、この下流側配管42で時間的に異なるガスが混合されることとなり、副生ガスが持つ物性値の変化量が緩和され、ほぼ平均化された熱量となる。つまり、上流側配管41の副生ガスが各部屋71〜80により時間的な遅れをもって下流側配管42に供給されることで、上流側配管41の副生ガスは所定期間における移動平均処理がなされて下流側配管42で合流する。
That is, the by-product gas supplied to the
このように実施例3の流体混合装置にあっては、上流側配管41の下流端部とタンク43の各部屋71〜80の上面中央部とを第1分岐通路51〜60により連結し、下流側配管42の上流端部とタンク43の各部屋71〜80の上面外周部とを各第2分岐通路61〜70により連結し、このタンク43の各部屋71〜80の容積を異ならせることで、上流側配管41からこのタンク43の各部屋71〜80に導入された流体を、各部屋71〜80ごとに異なる遅れ時間をもって下流側配管42に供給して混合するようにしている。
As described above, in the fluid mixing apparatus according to the third embodiment, the downstream end of the
従って、上流側配管41を流れる副生ガスは、その下流端部で分岐されてタンク43の各部屋71〜80に導入され、この各部屋71〜80を通って下流側配管42に供給されるとき、各部屋71〜80の容積が異なるため、副生ガスは時間的な遅れをもって下流側配管42に供給されることとなり、副生ガスが持つ物性値、つまり、熱量が移動平均処理されることでその変化量が緩和され、ほぼ経時的に平均化された熱量とすることができる。
Accordingly, the by-product gas flowing through the
また、上流側配管41及び下流側配管42の端部をタンク43の各部屋71〜80に対応した上面に連結しており、上流側配管41と下流側配管42とタンク43のレイアウトの自由度を向上することができる。
Further, the ends of the
なお、上述した各実施例では、上流側配管から複数の分岐通路に導入された流体をこの分岐通路ごとに異なる時間をもって下流側配管に供給して混合する流体供給手段として、長さの異なる複数の分岐通路21〜30、または、容積の異なるタンク43の各部屋71〜80を適用したが、この構成に限定されるものではない。例えば、流路断面の異なる複数の分岐通路、流路抵抗の異なる複数の分岐通路などとしてもよい。
In each of the above-described embodiments, a plurality of fluid pipes having different lengths are used as fluid supply means for supplying and mixing the fluid introduced from the upstream pipe into the plurality of branch passages to the downstream pipe at different times for each branch passage. Although the
本発明に係る流体混合装置は、流体を分配して異なる時間をもって混合するようにしたものであり、各種の流体を混合する流体混合装置として適用することができる。 The fluid mixing device according to the present invention distributes fluids and mixes them at different times, and can be applied as a fluid mixing device that mixes various fluids.
11,41 上流側配管
12,42 下流側配管
21〜30 分岐通路(流体供給手段)
43 タンク
51〜60 第1分岐通路(流体供給手段)
61〜70 第2分岐通路(流体供給手段)
71〜80 部屋(流体供給手段)
11, 41 Upstream piping 12, 42 Downstream piping 21-30 Branch passage (fluid supply means)
43 Tanks 51-60 First branch passage (fluid supply means)
61-70 Second branch passage (fluid supply means)
71-80 rooms (fluid supply means)
Claims (3)
前記流体供給手段は、長さの異なる前記複数の分岐通路により構成され、
前記複数の分岐通路は、断面積が同一で、端部が前記上流側配管及び前記下流側配管の外周面に対して周方向均等間隔で対称に連結されたことを特徴とする流体混合装置。 An upstream pipe, a downstream pipe, a plurality of branch passages connecting the upstream pipe and the downstream pipe, and a fluid introduced from the upstream pipe into the plurality of branch passages for each branch passage Fluid supply means for supplying and mixing to the downstream pipe at different times ,
The fluid supply means is constituted by the plurality of branch passages having different lengths,
The plurality of branch passages have the same cross-sectional area, and end portions are symmetrically connected to the outer peripheral surfaces of the upstream pipe and the downstream pipe at equal intervals in the circumferential direction .
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